浅析一种大起重量架梁吊机吊具的设计

宁大成 孙玉桥 魏超

本文介绍一种大起重量架梁吊机，详细分析了该架梁吊机吊具的结构组成及施工过程中各机构的作用，以实现该架梁吊机的推广与应用。

架梁吊机;吊具;施工效率

架梁吊机亦称步履吊机、架梁起重机、桥面吊机，是一种无支架的节段拼装架桥机，是以对称悬拼钢箱梁节段块而成桥，简化架梁流程，是一种全新的桥梁施工工法。

架梁吊机主要由起升（含吊具）机构，变幅机构，纵移锚固机构组成，起升机构采用钢丝绳卷扬式，变幅及纵移机构采用油缸顶推。各机构带有各种安全保护装置和报警装置，防止起重机出现超载、超速、卷扬欠绕、卷扬过绕、超出幅度范围等现象，保证起重机安全可靠的进行吊装作业。

架梁吊机主要用于主跨钢箱梁吊装施工，两台架梁吊机对称施工，吊装时，节段钢箱梁一般用船运到桥下，然后架梁吊机起升系统升降至钢箱梁节段附近，吊具与钢箱梁节段之间的连接采用通过插销轴的方式与钢箱梁节段吊装耳板连接，吊装对位时，靠架梁吊机变幅系统以及横移系统来实现，架设完成钢箱梁节段后，架梁吊机利用纵移机构中液压油缸顶推步履式走行，实现整机及轨道的前移和后退。

吊具主要由吊具横梁、连接梁、调整油缸、均衡滑轮、环形吊带等组成（见图1），其作用是架梁吊机施工过程中吊装钢箱梁节段，架梁吊机吊具横梁与钢箱梁节段吊耳之间采用软吊带进行快速方便的连接，吊具设置液压姿态调节装置，能实现被吊钢箱梁±1%的坡度调节，满足悬拼钢箱梁要求。

考虑到架梁吊机需频繁使用吊具吊装钢箱梁节段，且节段自重比较大，吊点位置多变，节段重心位置不同，所以需要简化操作步骤，便于吊装对位同时还要均衡各个吊点受力。

为解决上述技术问题，采用如下技术方案：

起升机构动滑轮组通过连接梁（2）与吊具横梁（4）连接，且与钢箱梁重心在一条直线上，调整油缸（3）同时连接吊具横梁（4）和连接梁（2），可根据实际情况调整吊具姿态，保证吊装的钢箱梁节段满足对位悬拼要求，转换座（6）一端通过销轴与吊具横梁（4）连接，另一端与均衡滑轮1（7）连接，每个转换座（6）连接两个均衡滑轮1（7），均衡滑轮2（9）通过环形吊带与均衡滑轮1（7）连接（此处用环形吊带而不用钢丝绳的原因是因为钢丝绳的僵性比较大，操作人员进行吊具与钢箱梁节段吊耳吊装对位时，操作难度大，费时费力），通过图1这种特殊的绕绳方式，实现各个吊点受力均衡，均衡滑轮2（9）是与钢箱梁节段吊耳连接的，首先把特制销轴插入钢箱梁节段吊耳中，然后将均衡滑轮2（9）套进销轴两端并做好固定。此吊具设计方案能适应多种不同吊点距的钢箱梁节段，只需将转换座在吊具横梁上对应钢箱梁节段吊点的位置进行调整。

吊具整体主要以安全、高效的理念进行设计，满足吊装作业要求的同时，更多的考虑到施工工人操作的便捷性，提高了整机架设效率。

架梁吊机属于特种作业设备，吊具主要由钢结构组成，需要预留复杂工况下载荷的安全系数，吊具的受力计算主要是在重载情况下，此时吊具横梁所受的应力最大，在此工况下应计算横梁强度、横梁局部穩定性、连接销轴强度、选用的吊带强度（预留五倍安全系数）。

此吊具设计方案不仅结构形式安全可靠，同时还解决了架梁吊机吊装体积大、自重大的钢箱梁节段吊带受力不均衡以及对位难度大的问题，通过对吊具与钢箱梁节段对位方式的设计，使吊具对位快捷、简便，大大提高了吊装效率，减少施工现场人员工作量，提高了经济效率和整体施工效率。

[1] 王金诺.起重机设计手册[M].北京：中国铁道出版社，2013.

[2] 董达善.起重机械金属结构[M].上海：上海交通大学出版社，2011.

[3] 成大先.机械设计手册（第四版）[M].北京：化学工业出版社，2002.

This article introduces a large lifting beam crane， detailed analysis of the structure of the beam crane spreader and the role of each mechanism in the construction process， in order to achieve the promotion and application of the beam crane.

beam erecting crane; spreader; construction efficiency